急倾斜特厚煤层大放高工作面矿压显现及顶煤运动规律研究

急倾斜特厚煤层大放高工作面矿压显现及顶煤运动规律研究
1. 引言
急倾斜特厚煤层是指煤层倾角达到45度以上，煤层厚度超过7米的特殊煤层。

由于煤层倾角大，顶煤的自重及附加载荷对支架的影响较大，会导致煤层的密实度增加，从而形成大放煤山。

同时，煤层的倾斜也会影响顶板的稳定性，可能引发矿山地质灾害，对煤矿的生产造成威胁。

因此，对急倾斜特厚煤层大放高工作面的矿压显现及顶煤运动规律进行研究，具有重要意义。

2. 研究方法
本研究选取某煤矿为研究对象，对其急倾斜特厚煤层大放高工作面进行矿压显现及顶煤运动规律的研究。

采用现场观测、物理模拟和数值模拟相结合的方法，对该煤矿特厚煤层大放高工作面的矿压显现及顶煤运动规律进行了详细的分析和研究。

2.1 现场观测
在研究过程中，我们对该煤矿大放高工作面进行了现场观测。

通过对工作面的支架状态、煤层顶板变形规律、顶煤运动规律等方面的观测，得到了较为详细的数据和信息。

2.2 物理模拟
为了研究特厚煤层的膨胀性质、顶煤的运动规律以及支架的受力状况，我们采用了物理模拟方法。

通过建立特厚煤层的模拟试验体，模
拟不同工况下的工作面稳定性状况，得到了煤层的膨胀系数、支架的受力变化规律等数据。

2.3 数值模拟
为了更加准确地预测急倾斜特厚煤层大放高工作面的矿压显现及顶煤运动规律，我们采用了数值模拟方法。

通过建立特厚煤层煤体模型和支架模型，利用有限元分析软件ANSYS对特靠工作面的顶煤运动规律、煤岩变形规律等进行了精细计算，并得到了相应的研究结果。

3. 研究结果
在现场观测、物理模拟和数值模拟的基础上，我们得到了以下主要研究结果：
3.1 急倾斜特厚煤层大放高工作面的矿压显现规律
在急倾斜特厚煤层大放高工作面中，煤层的自重及外界附加荷载对支架的影响较大，会导致煤层的密实度增加，形成大放煤山。

在实际生产中，大放煤山的高度和长度在不断增加，矿压显现程度也随之增加。

3.2 急倾斜特厚煤层大放高工作面的煤岩变形规律
煤层的自重和附加荷载对煤岩的强度和变形有着显著影响。

在急倾斜特厚煤层大放高工作面中，煤岩的变形主要表现为煤层的侧向压缩和煤岩的剪切变形。

3.3 急倾斜特厚煤层大放高工作面的顶煤运动规律
在急倾斜特厚煤层大放高工作面中，顶煤的运动规律主要取决于煤
层的倾角、顶板的初始应力状态和支架的支撑方式。

在实际生产中，
由于煤层的自重和附加荷载的作用，顶煤会出现较大的移动和变形。

4. 结论
通过对急倾斜特厚煤层大放高工作面的矿压显现及顶煤运动规律进
行研究，我们得到了相应的研究结论。

在特厚煤层大放高工作面的支
架设计和生产管理中，需要考虑煤层的倾斜性质，合理确定支架的受
力状态和持续时间，以确保安全生产和高效开采。

同时，我们也发现，物理模拟和数值模拟技术在特厚煤层大放高工作面的矿压显现及顶煤
运动规律研究中具有重要的应用价值。